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2016년 3월 21일 월요일

[DSLR 기초 강의] 빛이란 무엇인가? - ③ 순간광

EOS 6D | Aperture Priority | 50mm | 1/250 | f2.2 | ISO 640

오늘은 빛에 대한 이야기 중 세번째인 순간광에 대한 이야기입니다.
저번 포스팅 까지는 형광등, 태양 등 지속광에 대해 살펴보았는데요...
지속광을 잘 활용하는 것도 쉽지 않은데 순간광을 활용하는 것은 더욱 어렵습니다.

먼저 순간광에 대해 다시 이야기해보면,
순간광은 카메라의 셔터 속도와 동조(synchronization) 되어서 셔터가 열리는 순간에만 빛이 발광하는 것입니다.
순간광의 종류는 내장 플래시와 외장 플래시로 나뉩니다.
내장 플래시는 대부분 크롭바디인 보급기와 중급기에 장착되어 있고, 어찌된 일인지 풀프레임에는 장착이 되어 있지 않습니다.
풀프레임을 쓸 정도면 외장 플래시를 사용하던지, 고감도 저노이즈 특성을 백분 활용해서 고감도로 사진을 촬영할 것이라고 판단했나봅니다.
외장 플래시는 스트로브, 플래시, 스피드라이트 등 다양한 명칭으로도 불리는데, 별도로 돈을 주고 사야합니다.
그리고 외장 플래시의 기능을 극대화한 장소가 스튜디오입니다.
셀프 100일 촬영, 셀프 스튜디오 촬영 등 한 번 정도는 스튜디오 촬영도 접할 일이 있을 겁니다.
(전 없습니다... 절대 돈이 아까워서 그랬던 것은 아니구요... ㅎㅎ)

내장이든 외장이든 플래시에 대해 우리가 알아야할 것은 언제 사용하느냐 입니다.
보통 생각할 때 플래시는 어두울 때 사용해야 한다고 생각을 합니다.
맞으면서도 틀린 말입니다. 

플래시를 사용해야 하는 환경은 크게 4가지로 나눌 수 있습니다.

① 어두운 환경에서 주광원으로 사용될 때 
    : 어두운 실내나 밤에 다른 광원은 없거나 매우 약해서 플래시 만을 이용해서 촬영을 하는 경우 입니다. 
      배경은 새까맣고 인물이나 주 피사체만 밝게 나올 확률이 매우 높습니다.

② 어두운 환경에서 보조광원으로 사용될 때
    : ISO 감도를 높이고 사진기의 노출을 배경에 맞춰서 배경이 충분히 사진에 담길 수 있도록 하고, 
주 피사체는 플래시를 통해 충분한 밝기를 확보해서 배경과 피사체 모두 밝게 나오는 사진입니다.
'후막동조'라는 플래시 촬영 기법이 이에 해당합니다. 

③ 밝은 환경에서 주광원으로 사용될 때
    : 스튜디오와 같이 밝은 낮에 촬영할 때도 다양한 플래시를 이용하여 외부의 빛을 최대한 배제하는 경우입니다.

④ 밝은 환경에서 보조광원으로 사용될 떄 
    : 정오에 밝은 빛으로 얼굴에 그늘이 질 때 이를 완화해주기 위한 방법으로 플래시를 사용하는 경우입니다.
'고속동조', 'fill-in-flash' 등의 기법이 이에 해당합니다.

저에게 해당하는 환경은 주로 
각각에 대한 자세한 내용은 다음에 더 알아보도록 하고, ①번과 ④번입니다.
실내 촬영의 경우 기본적으로 실외보다 어둡기 때문에 플래시를 사용하면 더 좋은 결과물을 얻을 수 있습니다.
물론 고감도 저노이즈의 비싼 바디를 사용하면 높은 ISO 감도에서 촬영해도 만족할만한 결과물을 얻을 수 있겠지만 그건 너무 비쌉니다.
차라리 플래시를 이용해서 촬영을 하면 낮은 ISO 감도에서도 괜찮은 결과를 얻을 수 있습니다.

실외의 경우 플래시를 사용하면 확실히 괜찮은 결과를 얻을 수 있는데... 너무 무겁다는게 문제입니다.
제 장비구성으로 바디와 렌즈, 플래시까지 추가하면 약 2kg 정도의 무게가 됩니다.
생각보다 짊어지고 다니는게 무겁습니다. --;;

하지만 각자 필요해 따라 상황은 달라지리라 봅니다.


오늘은 플래시가 어두울 때 뿐만 아니라 밝은 낮에도 사용될 수 있다는 사실을 기억하시면 될 것 같습니다.

2016년 3월 15일 화요일

[DSLR 기초 강의] 심도를 결정하는 4가지 요소

EOS 6D | Aperture Priority | 30mm | 1/200 | f2.8 | ISO 1,600

심도(Depth of Field)는 초점이 맞는 영역의 넓이라고 앞서 설명했습니다.

기본적으로 조리개 값이 작을 수록, 피사체에 더 가까이 다가갈수록, 초점거리가 더 큰 렌즈를 사용할수록 심도는 얕아집니다.

심도를 결정하는 요인은 크게 4가지가 있습니다.
① 이미지 센서의 크기, ② 초점거리, ③ 조리개 값, ④ 카메라-피사체 간 거리입니다.
각각에 대해 살펴보도록 하겠습니다.

① 이미지 센서의 크기
캐논의 이미지 센서의 크기는 풀프레임(Full-frame) 센서와 크롭(Crop; APS-C) 센서로 구분됩니다. 
풀프레임은 과거 필름카메라 시절 필름의 크기와 동일한 크기인 36 × 24mm 크기의 센서입니다. 
반면 APS-C 센서는 풀프레임을 1.6배 축소한(1/1.6) 크기의 센서입니다. 
아래 그림을 보시면 그 차이를 확실하게 알 수 있습니다.


* 이미지 출처 : Wikipedia, "Image sensor format", https://en.m.wikipedia.org/wiki/Image_sensor_format

큰 이미지 센서를 사용한다는 것은 몇 가지 장점이 있는데, 위키피디아에 나온 설명을 보면,
- 얕은 심도의 표현이 가능하다.
- 다이나믹 레인지(Dynamic Range)와 고감도에서 낮은 노이즈로 좋은 화질을 보장 받는다.
  (* 주 : 다이나믹 레인지는 센서가 표현할 수 있는 명암의 폭을 말하며, 가장 밝은 곳에서 가장 어두운 곳까지의 명암 차이라고 생각하시면 됩니다. 넓을수록 자연스러운 명암과 색 표현이 가능합니다.)
- 센서의 면적이 크기 때문에 더 선명한 해상력을 얻을 수 있다.
- 비교적 저렴한 광각렌즈를 쓸 수 있다.(크롭바디는 15~19mm 정도의 화각을 구현하기 위해 10~14mm 렌즈를 써야함)

단점은...
- 바디가 무겁고 비싸다.
- 렌즈 설계시 색수차 감소를 위해 더 고급형의 설계가 필요하다. 즉, 렌즈도 비싸다.
- 망원에서 촬영할 때 동일한 화각을 얻기 위해 크롭바디에 비해 더 비싸고 무거운 렌즈를 써야 한다. 즉, 비싸다.
라고 나와있습니다.
* 출처 : 위키백과, "풀프레임 DSLR", https://ko.m.wikipedia.org/wiki/풀프레임_DSLR

제가 이야기하고 싶은 부분은 장점의 첫번째 '얕은 심도의 표현이 가능하다."는 부분입니다.
영문 Wikipedia를 찾아보면, "풀프레임과 크롭바디에서 같은 렌즈를 사용하여 동일한 화각으로 촬영하였을 때, 즉, 사진의 프레임 구성이 동일하게 촬영한다면, 심도는 센서의 크기에 반비례하므로, 동일한 조리개 값을 사용했을 경우 풀프레임의 심도가 더 얕다."라고 설명되어 있습니다.
* 출처 : Wikipedia, "Full-frame digital SLR", https://en.wikipedia.org/wiki/Full-frame_digital_SLR

이것은 우리가 스마트폰을 이용해 촬영할 경우 아웃포커싱 효과를 잘 내기 어려운 이유이기도 합니다.
참고로 아이폰 6s의 이미지 센서 크기는 1/3" 라고 합니다.

더 자세한 내용은 렌즈광학과 관련된 부분이므로 굳이 우리가 알아야 할 필요성은 없다고 봅니다.

정리하면, 크롭바디에서 풀프레임과 동일한 심도를 얻기 위해서는 조리개를 더 개방해야 한다는 점입니다.
하지만 최대 개방에서 촬영을 한다면(즉, f1.8 렌즈에서 조리개 값 1.8로 촬영하는 경우) 풀프레임이 더 얕은 심도를 얻을 수 있습니다.
심도가 얕다는 것은 아웃포커싱(out of focus)이 더 잘된다는 말입니다.

하지만 이미지 센서의 크기는 카메라를 구매할 때 이미 결정이 되므로 우리가 사진을 찍으면서는 고려할 필요가 없는 문제가 되버립니다.... (......)

그리고 렌즈광학의 문제로 인해 주변부(즉 사진의 모서리 부분)로 갈수록 광량과 화질의 저하가 발생하게 됩니다.
광량이 저하되면 비네팅(vinetting) 이라고 해서 첫 사진과 같이 사진의 모서리가 검게 보이는 현상이 나타납니다.
화질의 저하는 주변부로 갈 수록 더 사진이 더 흐릿해지는 것입니다.
결론적으로 주제를 좀 더 부각할 수 있는 조건으로 작용하는 것입니다.
이게 제가 비싼 돈 들여 기능도 부족한 보급형 풀프레임 EOS 6D를 선택한 결정적인 이유입니다. ㅠㅜ

② 초점거리(focal length)
초점거리는 렌즈의 광학적 중심에서 카메라의 이미지 센서까지의 거리를 의미합니다.
아래 사진을 보면 좀 더 쉽게 이해하실 수 있을 겁니다.


* 이미지 출처 : http://martybugs.net/blog/blog.cgi/learning/Field-Of-View-And-More.html

초점거리는 심도뿐만 아니라 화각에도 영향을 미치는데,
일반적으로 풀프레임 카메라의 경우 초점거리 50mm를 기준으로 35-70mm 사이를 표준,
35mm 이하를 광각, 70-135mm를 준망원, 135mm 이상을 망원으로 구분합니다..
크롭바디의 경우 1.6의 크롭 계수(crop factor)를 적용하면 약 30mm(× 1.6 ≒ 48mm)가 기준이되며, 나머지는 동일하게 계산하면 됩니다.
* 출처 : Cambridge in Colour, "Understanding Camera Lenses",  http://www.cambridgeincolour.com/tutorials/camera-lenses.htm

다시 심도로 돌아가보면,
초점거리가 길수록 심도는 얕아집니다.
즉, 50mm로 촬영하는 것보다 85mm로 촬영하는 것이 더 인물을 강조하기 쉽습니다.
(더 자세히 설명하고 싶은데 너무 공학적인 내용이라 이쯤에서 넘어가겠습니다.) 

③ 조리개 값
다음은 조리개 값인데, 조리개 값이 작을 수록(조리개 직경이 클수록) 심도는 얕아집니다.
대부분의 렌즈는 구면으로 설계가 되어있기 때문에 구면수차(spherical aberration)가 발생합니다.
'구면수차'란 상을 맺을 때 한점에서 나온 빛이 광학계를 통한 다음 한 점에 모이지 않고 영상이 빛깔이 있어 보이거나 일그러지는 현상을 의미합니다.


* 이미지 출처 : 위키백과, "광학 수차", https://ko.wikipedia.org/wiki/광학_수차

이러한 구면 수차에 의해 렌즈 가장자리 부분에서는 상이 여러개가 겹쳐 나타나는 현상이 발생하고, 이를 착란원(circle of confusion)이라고 합니다.
조리개 값이 커지면 구면 수차가 줄어들고, 착란원의 크기가 감소하여 심도는 깊어지게 됩니다.

④ 카메라-피사체 간 거리
카메라와 피사체의 거리가 가까울 수록 심도는 얕아지고, 멀어질 수록 심도는 깊어집니다.

쓰다보니 원래 쓰고자 했던 이야기와는 다른 방향으로 흘러가버렸네요...
원래 하고 싶었던 이야기는 어떻게 하면 아웃포커싱을 잘 할 것이냐 였습니다....
짧게 말씀드리면,
- 최대한 낮은 조리개 값을 사용한다.
- 50mm 렌즈보다는 85mm 이상의 망원 렌즈가 실외에서는 아웃포커싱에 유리하다.
- 카메라와 주 피사체와의 거리는 가깝게 하고, 주 피사체와 배경(후경)과의 거리는 멀게하라.
입니다.
특히 마지막 부분이 중요한데, 아무리 조리개 값이 낮고, 망원렌즈여도 주 피사체와 배경이 가깝다면 아웃포커싱 효과를 기대하기는 어렵습니다. 
따라서 사진을 찍을 때 배경의 위치까지 고려해서 구도를 잡으시는게 중요합니다.